Vývoj panelu biomarkerů k posouzení nutričního stavu cholinu

Cholin (Cho) je základní živina a většina Američanů ve stravě nedosahuje doporučeného příjmu. Diety s nízkým obsahem Cho jsou spojeny s onemocněním jater a svalů a se suboptimálním vývojem plodu, zatímco diety s příliš vysokým obsahem cholinu mohou být spojeny se zvýšeným rizikem srdečních onemocnění. Cho je požadovaná živina a v roce 1998 byl stanoven Adekvátní příjem (AI) a Tolerovatelný horní limit (UL) pro Cho V roce 2016 americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) stanovil doporučený denní příjem (RDI) pro Cho na základě o AI jako součást nového štítku Nutriční fakta pro balené potraviny (zveřejněno ve federálním rejstříku dne 27. května 2016; FDA-2012-N-1210-0875, číslo federálního rejstříku: 2016-11867). AI/RDI se liší podle věku a pohlaví, ale je 550 mg/den u dospívajících a dospělých mužů a 425 mg/den u dospělých žen (více u těhotných a kojících žen) a 400 mg/den u dospívajících žen.

Neexistuje žádný ověřený biomarker pro stav cholinu (dostupnost různých forem Cho potřebných k udržení optimální buněčné funkce). Měření plazmatických koncentrací Cho není adekvátní, protože plazmatický cholin je homeostaticky regulován. Na základě rozsáhlých předběžných a publikovaných údajů tato skupina identifikovala panel potenciálních biomarkerů, které by mohly být použity k posouzení stavu Cho, a nyní navrhují studie, které by tento panel biomarkerů ověřily v porovnání s měřením velikosti bazénu Cho pomocí ředění izotopů. Největší zásoby Cho se nacházejí v játrech a k posouzení stavu Cho u lidí se v minulosti používala hmotnostní rezonanční spektroskopie (MRS) jater. Tato metoda není praktická pro použití jako biomarker v klinické praxi nebo praxi veřejného zdraví, protože je drahá a dostupnost přístrojového vybavení je omezená. Jaterní biopsie je riskantní a nepraktická, takže měření koncentrací Cho a metabolitů Cho v játrech je špatnou volbou pro hodnocení stavu Cho.

Možná existuje panel biomarkerů, které budou společně přesněji a spolehlivěji odrážet stav Cho. Provedením měření u lidí krmených 3 různými dietními dávkami Cho po dobu dvou týdnů a porovnáním měření biomarkerů s celkovou velikostí tělesného fondu Cho stanovené pomocí izotopového ředění (zástupce dostupnosti různých forem Cho) budou výzkumníci být schopen identifikovat kombinaci biomarkerů a algoritmu pro výpočet skóre stavu Cho, který nejlépe předpovídá celkovou velikost zásoby Cho, a tudíž předpovídá nutriční stav cholinu (dostupnost různých forem Cho potřebných k udržení buněčné funkce). V této pilotní studii se snaží otestovat metodu pro použití stabilního ředění izotopů k měření zásob cholinu v těle a poté se ptají, jak toto měření koreluje s panelem biomarkerů v plazmě as jaterním tukem měřeným pomocí Fibroscan®. Použití izotopového ředění může poskytnout odhad velikosti tělesného fondu Cho. Námi navrhovaná metoda je koncepčně podobná metodě měření celkové tělesné vody z bolusové dávky označené vody. Podobná metodika byla nedávno použita při studiích metabolického toku Cho u těhotných žen. Izotopové ředění je dobře zavedená metoda používaná k odhadu velikosti bazénu pro další živiny, jako je vitamín A. Podobně jako u vitamínu A jsou hlavní zásoby pro Cho v játrech a požité Cho je rychle absorbováno a akumulováno v játrech. Tato pilotní studie testuje metodu pro použití stabilního ředění izotopů k měření zásob cholinu v těle a koreluje toto měření s panelem biomarkerů v plazmě as jaterním tukem měřeným pomocí Fibroscan®. Lidé, kteří jedí diety s nízkým obsahem cholinu, by měli vyčerpat své zásoby cholinu (Cho) a měření velikosti bazénu Cho pomocí ředění izotopů by mělo toto vyčerpání odrážet. Výzkumník identifikuje panel biomarkerů, který dobře koreluje s naměřenou velikostí fondu Cho v rozsahu různých stupňů vyčerpání. Budou také provedena MRS/MRI skeny, aby se prozkoumala korelace mezi těmito měřeními „zlatého standardu“ a dalšími výše popsanými metodami.

Účastníci budou konzumovat jídla, která jim poskytneme, ve dvoutýdenních dietních intervalech se 3 různými hladinami cholinu s 2týdenními intervaly na vymývání mezi těmito dietními intervaly. Účastníci obdrží 100 % doporučeného příjmu (RDI) Cho (550 mg Cho/den); 50 % RDI Cho (275 mg/den); a 25 % RDI Cho (137,5 mg/den). Objednávka jídla bude náhodně přidělena a všichni účastníci dostanou v určité fázi studie všechny diety. Mezi dietními intervaly bude minimálně dvoutýdenní výplach. Účastníci i výzkumní pracovníci budou zaslepeni vůči dietnímu řádu.

Účastníci budou mít krátké cvičební výzvy (Biodex) k posouzení svalové funkce jako dalšího prediktoru stavu cholinu.

Pro ověření našeho izotopového ředění a měření Fibroscan účastníci také dokončí skenování MRI/MRS.

Odeberou se vzorky slin, moči a stolice.